多层地下室人防建筑设计研究

张莹

【摘要】随着城镇化进程的持续推进，如今我国城市土地资源供需矛盾问题日益凸显，为能够有效提高城市土地利用率，保障城市防护水平，通常会将人防工程融入地下工程建设，以此来达成人员安全防护的目标。但随着地下室数量及面积的持续扩大，如今地下室人防建筑设计难度也在不断提升。据此，本文将基于多层地下室建筑的特点，合理指出多层地下室人防建筑设计要点。

【关键词】多层地下室;人防建筑;建筑设计

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.041

城镇化进程促使城市土地资源的日益紧缩，为能够有效缓解城市土地资源不足压力，传统的单层地下室开始逐步向多层地下室发展。但同时，为保障城市总体防护水平，必须要做好城市人员安全防护工作，受限于城市土地压力等因素的影响，常用的人防设计方案是将人防建筑与地下室建筑相融合，进行形成符合当代实际的地下室人防建筑设计方案。多层地下室相比较单层地下室来说，其不仅空间结构更为复杂，而且人防设计难度也相对更大，所以更需要做好人防建筑设计工作。因此，对多层地下室人防建筑的特点进行分析研究，提出相应的设计要点，将有着一定的现实意义。

1、多层地下室建筑的特点

多层地下室多为附建式工程，其上方主体建筑相对坚固，可以在一定程度上抵抗和削弱外界爆炸、冲击波、早期核辐射等安全伤害。不过相对于单层地下室来说，多层地下室埋深更大、人防工程距离地面更远，所以实际人防工程设计难度也相对更高。在具体设计过程中，为满足人防建筑的相关要求，多层地下室在防护单元和抗爆单元划分上也存在一定差异，具体设计需要结合多层地下室的实际情况进行综合考虑。一般情况下，多层地下室人防建筑设计需要考虑主体、口部、防火、平战转换等4方面设计内容[1]，其中主体设计和口部设计更是多层地下室人防建筑设计的重点，必须着重关注和分析。

2、多层地下室人防建筑设计要点

2.1 确定人防区域位置

人防区域位置的确定是多层地下室人防建筑设计的关键点，其设计方案将会直接影响到多层地下室的人员安全防护水平及经济性。因此，本文将以某三层地下室人防建筑项目工程为案例，研究多层人防地下室布置方案，具体方案如下：

方案一：将人防区域设置在地下三层，并设置有8个防护单元[2]。但此种设计却需要着重考虑核武器或者大当量炸弹爆炸后所引起的动载荷对地下室底板以及多层地下室各层中间墙柱的作用力。从优点方面来看，此种设计方案可以保障人防区域的独立性，其他区域和地面上方主体建筑均可以根据日常使用要求进行正常设计和建设，只需要根据疏散要求合理增设出入口便可;从缺点方面来看，此种设计所需要设置的防护单元和抗爆单元数量相对较多，并且人防设计中口部占用区域较大，需要对顶板区域面积进行人防荷载考虑，实际设计方案复杂性高，经济性较差。

方案二：将人防建筑与某三层地下室的第二、第三层地下室相结合，两层分别划分出8000m2的区域作为人防建筑区域，其中第二层地下室设置有4个防护单元，第三层地下室则设置有1个防护单元。为保障人防建筑的总体防护效果，在设计过程中会将上下两层人防区域进行对应设计，即第三层的人防建筑区域位置应与第二层人防建筑区域位置相对应[3]，且优先将抗力等级高的区域设置于下层人防内。在进行防护单元划分过程中，可以根据不同方向进行合理划分，如根据垂直方向或者水平方向进行防护单元划分。从优点方面来看，此设计方案中所设置的防护单元和防爆单元数量相对较少，所以设置时所需要的防护单元和防爆单元隔墙数量也选择较少;从缺点方面来看，实际设计过程中，为确保最下层主次出入口和疏散宽度符合要求，应对地下二层和地下三层两层楼梯出入口位置与地面主体建筑进行合理协调，再加上地下三层出入口的日常使用频率较高，所以封堵难度较高。根据现行国家标准，则需要在每个防护单元设置相应的临战封堵，同时还需要在其他出入口设置防护密闭门，相关封堵和密闭门的总体造价极高，所以从经济性角度来看，此设计不符合要求。

综合两种设计方案来看，方案一虽然复杂性较高、经济性较差，但相比较方案二来说，其经济性仍然相对较低，所以在两种设计方案中可优先选用方案一作为多层地下室人防建筑项目工程的设计方案。

2.2 主要出入口设计

在多层地下室人防建筑中，主要出入口的设置目的在于战时空袭前后，方便人员和车辆进出人防区域，并且具有一定的安全保障能力的出入口。

主要出入口需利用室外出入口设置，并处于上部建筑投影范围之外，根据与建筑的倒塌范围及结构形式确定是否进行防倒塌棚架设计，通常选取直通室外的室外阶梯形式。如采用直通室外的坡道出入口形式，而人防区域多设置在多层地下室最下层，由于地下室深度较大，实际出入口将可能会出现迂回曲折情况，虽能减少地面口部数量，但不利于战时条件下的人员快速使用;若需采用此种形式，可在地下一层设置室外坡道出入口，然后将坡道出入口与阶梯出入口相连，阶梯出入口再与下层坡道出入口相连，促使人员可以通过转换阶梯来直达坡道。通常在设计时优先考虑坡道式出入口作为人防配套工程的主要出入口更为合理，同时考虑其在各层所经区域的围护结构及支撑均需考虑人防荷载。

若室外可设置出入口的数量相对有限，无法满足实际出入口数量需求的情况下，可以在多层地下室人防建筑设计过程中，相邻防护单元共用一个室外出入口。同时，确保相对应的室外出入口宽度应为原多个防护单元室外出入口之和;不满足要求的情况下，也可以通过设置剪刀梯的方式对出入口进行疏散能力补充。

2.3 防护单元分区和防火分区设置

多層地下室人防建筑设计中需要综合设置防护单元分区和防火分区，并避免出现跨防火分区设置防护单元的情况。一般地下汽车库内防火分区的建筑面积都不大于4000m2，因此，最为合理的方案是一个防火分区中设置两个2000m2防护单元，值得注意的是防火分区与防护单元的面积计算原则有着较大差异，会影响两者区域划分，也可采用一个防护单元对应一个防火分区构成方式解决。

2.4 口部墙体关系设计

口部墙体作为多种地下室人防建筑设计的重点，在设计过程中必须要进行着重分析考虑。具体来说，地下室的剪力墙支撑点在设计过程中不仅需要考虑到整个建筑的实际承载能力，还需要将剪力墙支撑点与建筑的上层地下室人防建筑口部墙体部位相對应。在保障地下室可以满足建筑整体结构的安全性和稳定性情况下，合理设置人防建筑口部墙体。

2.5 人防疏散口设置

人防工程需要满足战时条件下每100人/0.3m的疏散口宽度要求，以一个2000m2二等人员掩蔽部为例，通常掩蔽面积约1200 m2左右，按1m2 /人掩蔽，设计疏散宽度需要3.6m（各别地方提高了人员掩蔽舒适度，疏散宽度可相应放宽要求），远大于汽车库人员疏散要求，同时还需要将每扇门的通过人数控制在700人以内。

基于此要求，多层人防建筑理论上相对于单层人防建筑的主、次要疏散口数量可大幅减少。当然具体设计需要结合各地方设计标准及多层地下室的实际情况进行合理优化完善。必要情况下也可以将人防建筑的密闭通道设置在非人防区域的相邻位置，以此来达成关键条件下的辅助疏散使用。

2.6 配套电站设计

随着生活节奏的加快，当前电力已经成为人们日常生活中不可分割的重要组成内容，所以在建设多层地下室人防建筑过程中，也必须要对地下室的用户配套设施进行合理设计，以此来保障紧急避难情况下的居民用需求。对此，可以在设计中采用移动电站设计，即在战时将车开至电站内合闸送电，使之能快捷、方便的输送电能，确保人防地下室电能需求。对于救护站等专业队伍、工程的紧急供电设计，则可以根据发电机的供电容量进行确定，即小容量发电机可以采用移动电站设计，大容量发电机则可以采用固定电站或者多个移动电站设计。

地下室人防设计中，电站相关设计需要着重考虑其设备运输的便捷性、管线布置的合理性、通风排烟竖井对地上建筑的影响程度，对于多层人防项目设计时应优先设置于上部的人防层内，尽可能贴临时汽车出入口，并与抗力等级较高的防护单元合并设置。

结语：

综上所述，多层地下室人防建筑设计相对于单层地下室人防建筑设计的复杂性更高，设计中所需要考虑的影响因素更多，所以在具体设计过程中必须要提高相关重视，并从确定人防区域位置、主要出入口设计、防护单元分区和防火分区设置、口部墙体关系设计、人防疏散设置、配套电站设计等方面进行设计分析。通过本文分析，可促使人防建筑工程可以满足经济效益、社会效益以及平战需求的同时，为后续多层地下室人防建筑工程项目的设计及优化提供相应的参考和指导。

参考文献：

[1]张旭.住宅小区地下室人防建筑设计研究[J].工程建设与设计，2019，399（01）：42-43+46.

[2]余惠.浅谈人防地下室电气设计与施工中的常见问题[J].建材与装饰，2019，563（02）：148-149.

[3]张季.浅谈建筑地下室人防工程结构设计要点[J].科学与财富，2019，000（004）：114.

[4]唐大刚.武汉杨春湖畔二期商业地下室建筑设计分析[J].中国住宅设施，2019，No.197（10）：40-41.

[5]邓歌.关于建筑人防地下工程的结构设计的思考[J].中国室内装饰装修天地，2020，000（008）：211.